一种管线钢应力腐蚀试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种管线钢应力腐蚀试验系统，包括试验架、环境皿、压盖、上夹具、下夹具、搅拌装置和自动注水装置，环境皿置于试验架上，压盖盖在环境皿的上端口，上夹具和下夹具的中部均设有六角头，上夹具的下半部从压盖上的第一通孔中穿过，下夹具的上半部旋装在环境皿底部的螺纹安装孔中，上夹具和下夹具相对分布，上夹具的下半部设有上螺纹连接孔，下夹具的上半部设有下螺纹连接孔，搅拌装置包括变频电机和电机控制器，变频电机连接有由上至下伸入环境皿中的搅拌轴，搅拌轴的下端安装有搅拌叶片，自动注水装置包括储水罐，储水罐连接有由上至下伸入环境皿中的补水管，补水管的下端安装有浮球阀。其具有结构简单、拆装便捷、实验结果准确的优点。

A stress corrosion test system for pipeline steel

【技术实现步骤摘要】
一种管线钢应力腐蚀试验系统
本专利技术涉及一种金属材料性能测试系统，具体涉及一种用于管线钢的应力腐蚀试验系统。
技术介绍
近年来，随着油气田开发的快速发展，油气输送管线因腐蚀破裂引发的泄露情况时有发生。土壤应力腐蚀破裂是影响油气输送管线安全运行的因素之一，主要分为两类，一是高pH土壤应力腐蚀破裂，二是中pH土壤应力腐蚀破裂，如，美国的一条输气管线曾发生土壤应力腐蚀破裂，开裂处腐蚀介质的pH>9.5，裂纹沿晶扩展，故称为高pH值的沿晶应力腐蚀；又如，1985年本领域技术人员发现管道涂层下方有时会存在穿晶应力腐蚀，腐蚀处腐蚀介质的pH为6～8，故称为近中性穿晶应力腐蚀。目前本领域在进行土壤应力腐蚀试验时，所采取的试验系统通常以模拟滞留水作为腐蚀介质，如NS4溶液，无法模拟真实的土壤环境，影响了实验结果的准确性，且现有的应力腐蚀试验系统存在着结构复杂、使用不便的问题，有待进一步改进和完善。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种管线钢应力腐蚀试验系统，其具有结构简单、成本低廉、拆装便捷、实验结果准确的优点。为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种管线钢应力腐蚀试验系统，包括试验架、环境皿、压盖、上夹具、下夹具、搅拌装置和自动注水装置，所述环境皿置于试验架上，所述压盖盖在环境皿的上端口，所述上夹具和下夹具的中部均设有六角头，上夹具的下半部从压盖中部设置的第一通孔中穿过，下夹具的上半部旋装在环境皿底部设置的螺纹安装孔中，上夹具和下夹具沿上下方向相对分布，上夹具的下半部沿轴线设有上螺纹连接孔，下夹具的上半部沿轴线设有下螺纹连接孔，所述搅拌装置包括相互连接并分别固定在试验架上的变频电机和电机控制器，变频电机连接有由上至下伸入环境皿中的搅拌轴，搅拌轴的下端安装有搅拌叶片，所述自动注水装置包括固定在试验架上的储水罐，储水罐的底部连接有由上至下伸入环境皿中的补水管，补水管的下端安装有浮球阀；试验时，在环境皿中盛放土壤腐蚀介质，使管线钢拉伸试样的上下端对应与上夹具和下夹具通过螺纹连接，并使上夹具的上半部与拉伸试验机的活动块连接，使下夹具的下半部与拉伸试验机的固定块连接。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述压盖由两个半圆形的盖板对接组合构成，两个盖板对接处的中部设有相对分布的半圆形凹槽，压盖上的第一通孔由两个盖板上的半圆形凹槽对接组合构成，两个盖板上还分别设有两个以上的第二通孔。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述上夹具的下半部套设有第一密封圈，第一密封圈处于第一通孔中；所述下夹具的上半部套设有第二密封圈，环境皿的底部下侧面在螺纹安装孔的外围设有密封槽，第二密封圈处于密封槽中。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述上夹具的上半部呈圆柱状并设有通过切削形成的第一限位平台，第一限位平台处设有第一销轴孔；所述下夹具的下半部呈圆柱状并设有通过切削形成的第二限位平台，第二限位平台处设有第二销轴孔。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述环境皿和压盖分别采用透明的钢化玻璃制作；所述上夹具和下夹具分别采用哈氏合金制作；所述第一密封圈和第二密封圈分别采用氢化丁腈橡胶制作。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述搅拌装置设有两组，两组搅拌装置以环境皿的轴线呈对称分布。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述试验架包括四根立柱，相邻立柱的中部之间分别通过螺钉固定有第一连杆，第一连杆之间通过螺钉固定有井字型的第一台架，所述环境皿置于第一台架上。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述试验架在相邻立柱的上半部之间分别通过螺钉固定有第二连杆，所述两组搅拌装置的变频电机分别固定在第二连杆之间，两组搅拌装置的电机控制器分别固定在立柱上；试验架在一对相邻立柱的上端之间还通过螺钉固定有第二台架，所述储水罐固定在第二台架上。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述试验架的四根立柱底部分别设有万向轮，万向轮设有止动装置。进一步的，本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统，其中，所述环境皿的底部设有排污孔，排污孔安装有排污管，排污管上安装有排污阀；还包括用于封堵压盖上第二通孔的堵塞。本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术通过设置试验架、环境皿、压盖、上夹具、下夹具、搅拌装置和自动注水装置，将环境皿置于试验架上，将压盖盖在环境皿的上端口，在上夹具和下夹具的中部均设置六角头，使上夹具的下半部从压盖中部设置的第一通孔中穿过，使下夹具的上半部旋装在环境皿底部设置的螺纹安装孔中，让上夹具和下夹具沿上下方向相对分布，在上夹具的下半部沿轴线设置上螺纹连接孔，在下夹具的上半部沿轴线设置下螺纹连接孔，使搅拌装置设置相互连接并分别固定在试验架上的变频电机和电机控制器，让变频电机连接由上至下伸入环境皿中的搅拌轴，并在搅拌轴的下端安装搅拌叶片，使自动注水装置设置固定在试验架上的储水罐，让储水罐的底部连接由上至下伸入环境皿中的补水管，并在补水管的下端安装浮球阀；试验时，在环境皿中盛放土壤腐蚀介质，使管线钢拉伸试样的上下端对应与上夹具和下夹具通过螺纹连接，并使上夹具的上半部与拉伸试验机的活动块连接，使下夹具的下半部与拉伸试验机的固定块连接。由此就构成一种结构简单、成本低廉、拆装便捷、实验结果准确的管线钢应力腐蚀试验系统。本专利技术通过设置环境皿，在环境皿中盛放模拟土壤环境的土壤腐蚀介质，并通过搅拌装置对土壤腐蚀介质进行搅拌使其始终保持充分的混合状态，保证了土壤腐蚀介质状态的稳定性和实验结果的准确性；同时，本专利技术通过设置自动注水装置可避免因实验周期长造成土壤腐蚀介质损失水分的问题，进一步保证了土壤腐蚀介质状态的稳定性和实验结果的准确性。另外，本专利技术通过让上夹具和下夹具对应设置上螺纹连接孔和下螺纹连接孔，提高了与管线钢拉伸试样连接的便利性，通过设置压盖可避免实验过程中因晃动造成土壤腐蚀介质溅出的问题，通过让搅拌装置设置电机控制器可方便设置变频电机的运行周期和转速，提高了控制的便利性，通过让自动注水装置设置浮球阀，可根据土壤腐蚀介质的液位实现自动补水目的，且不需要使用电力，增强了实验的安全性和准确性。下面结合附图所示具体实施方式对本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统作进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统的结构示意图；图2为图1中A位置的局部放大示意图；图3为本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统中环境皿的俯视图；图4为图3中的B-B向视图；图5为本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统中压盖的俯视图。具体实施方式首先需要说明的，本专利技术中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本专利技术的技术方案以及请求保护范围进行的限制。如图1至图5所示本专利技术一种管线钢应力腐蚀试验系统的具体实施方式，包括试验架、环境皿1、压盖2、上夹具3、下夹具4、搅拌装置和自动注水装置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管线钢应力腐蚀试验系统，其特征在于，包括试验架、环境皿(1)、压盖(2)、上夹具(3)、下夹具(4)、搅拌装置和自动注水装置，所述环境皿(1)置于试验架上，所述压盖(2)盖在环境皿(1)的上端口，所述上夹具(3)和下夹具(4)的中部均设有六角头，上夹具(3)的下半部从压盖(2)中部设置的第一通孔中穿过，下夹具(4)的上半部旋装在环境皿(1)底部设置的螺纹安装孔(11)中，上夹具(3)和下夹具(4)沿上下方向相对分布，上夹具(3)的下半部沿轴线设有上螺纹连接孔(31)，下夹具(4)的上半部沿轴线设有下螺纹连接孔(41)，所述搅拌装置包括相互连接并分别固定在试验架上的变频电机(51)和电机控制器(52)，变频电机(51)连接有由上至下伸入环境皿(1)中的搅拌轴(53)，搅拌轴(53)的下端安装有搅拌叶片(54)，所述自动注水装置包括固定在试验架上的储水罐(61)，储水罐(61)的底部连接有由上至下伸入环境皿(1)中的补水管(62)，补水管(62)的下端安装有浮球阀(63)；试验时，在环境皿(1)中盛放土壤腐蚀介质，使管线钢拉伸试样的上下端对应与上夹具(3)和下夹具(4)通过螺纹连接，并使上夹具(3)的上半部与拉伸试验机的活动块连接，使下夹具(4)的下半部与拉伸试验机的固定块连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种管线钢应力腐蚀试验系统，其特征在于，包括试验架、环境皿(1)、压盖(2)、上夹具(3)、下夹具(4)、搅拌装置和自动注水装置，所述环境皿(1)置于试验架上，所述压盖(2)盖在环境皿(1)的上端口，所述上夹具(3)和下夹具(4)的中部均设有六角头，上夹具(3)的下半部从压盖(2)中部设置的第一通孔中穿过，下夹具(4)的上半部旋装在环境皿(1)底部设置的螺纹安装孔(11)中，上夹具(3)和下夹具(4)沿上下方向相对分布，上夹具(3)的下半部沿轴线设有上螺纹连接孔(31)，下夹具(4)的上半部沿轴线设有下螺纹连接孔(41)，所述搅拌装置包括相互连接并分别固定在试验架上的变频电机(51)和电机控制器(52)，变频电机(51)连接有由上至下伸入环境皿(1)中的搅拌轴(53)，搅拌轴(53)的下端安装有搅拌叶片(54)，所述自动注水装置包括固定在试验架上的储水罐(61)，储水罐(61)的底部连接有由上至下伸入环境皿(1)中的补水管(62)，补水管(62)的下端安装有浮球阀(63)；试验时，在环境皿(1)中盛放土壤腐蚀介质，使管线钢拉伸试样的上下端对应与上夹具(3)和下夹具(4)通过螺纹连接，并使上夹具(3)的上半部与拉伸试验机的活动块连接，使下夹具(4)的下半部与拉伸试验机的固定块连接。


2.根据权利要求1所述的一种管线钢应力腐蚀试验系统，其特征在于，所述压盖(2)由两个半圆形的盖板(21)对接组合构成，两个盖板(21)对接处的中部设有相对分布的半圆形凹槽(22)，压盖(2)上的第一通孔由两个盖板(21)上的半圆形凹槽(22)对接组合构成，两个盖板(21)上还分别设有两个以上的第二通孔。


3.根据权利要求2所述的一种管线钢应力腐蚀试验系统，其特征在于，所述上夹具(3)的下半部套设有第一密封圈(32)，第一密封圈(32)处于第一通孔中；所述下夹具(4)的上半部套设有第二密封圈(42)，环境皿(1)的底部下侧面在螺纹安装孔(11)的外围设有密封槽，第二密封圈(42)处于密封槽中。
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【专利技术属性】
技术研发人员：何勇君，熊道英，王垚，王修云，王晶，项晶，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11